[수능 물리학1] 전기 전도도 ,전기 전도율에 대한 오해
문제
과외를 하다가 굉장히 의아한 것을 발견했다. 나는 고등학교 때, 전기 전도도는 아래와 같이 비저항의 역수라고 배웠다. 그래서 물질에 따라서 바뀌는 물리량이라고 배웠다.
그러나 과외를 진행하던 또 다른 책에서는 아래와 같이 저항의 역수를 전기 전도도의 정의로써 받아들이고 있다. 이렇게 되면 내가 배운 개념과 완전히 달라진다.
또 KRISS(한국표준과학연구원)에서 가지고 온 아래 표를 참고하면, 전기전도도를 지멘스라는 단위로써 저항의 역수를 이용해서 표현한다고 한다. KRISS는 그래도 권위가 있는 기관같아서 굉장히 혼란스러웠다.
그러나 평가원과 교육청에서는 전기전도도에 비저항의 역수에 해당하는 단위를 이용했다. 평가원의 문제들은 한국의 교수님들이 출제하고, 검수하는 걸로 알고 있는데, KRISS와 다르다는 점이 굉장히 당혹스럽다. 만약에 KRISS가 맞다면 논란이 될 것이라고 생각한다.(사실 문제에서는 단위를 함께 서술했기 때문에, 논리적으로 문제가 되진 않는 거 같다.) 내가 생각했을 때, 문제가 되는 가장 큰 이유는 같은 물질을 다른 크기로 만들었을 때, 전기전도도가 다르냐라는 쟁점이 가장 중요한 거 같다.
결론
일단 BIPM 사이트에 있는 문서에 따르면 Electric Conductance라는 개념이 존재하고, 이를 siemens로써 $1/\Omega$의 단위를 이용해서 표현하고 있다. 여기에 더불어 Electric Conductivity라는 개념이 존재한다. 이 둘 중 하나가 전기 전도도이고, 다른 것은 그와 비슷한 개념일 것이다. 한국물리학회의 물리학 용어집을 참고해 보면, 정식 용어는 전기 전도율(Electrical Conductance)라는 단어가 있음을 알 수 있다. electrical conductivity는 전기 전도도에 해당한다. 따라서 저항의 역수는 전기 전도율이다. 심지어 전도도를 거꿀 비저항이라고 부르기도 한다.
누가 이 오해의 처음인지는 모르겠지만, 아주 심각하게 꼬인 거 같다. 문제집과 kriss가 그렇게 표현하고 있다는 것은 굉장히 이런 오해가 만연하다는 것을 방증하는 거 같다. 이 내용을 찾아보면서 몇몇 블로그도 참고하였는데, 반대로 설명하는 블로그도 굉장히 많고, 반대로 설명했다가 맞게 설명했다가 왔다 갔다하는 글도 있었다.
여담으로 특이했던 점은 BIPM은 Electric이라는 단어를 쓰고 있고, 한국물리학회는 Electrical이라는 단어를 쓰고 있다는 점이다. 큰 차이는 없어 보이지만, 정확하게 같지 않아서 뭔가 불안하다. 또 BIPM 문서에서 electrical conductivity 또는 Electric Conductivity의 개념이 설명되어 있는 부분을 찾지 못했다.(페이지가 너무 많아서 일 수도....) 모든 물리량을 쓸 필요는 없겠지만, 그래도 없어서 좀 아쉬웠다.
참고
https://ko.wikipedia.org/wiki/%EA%B5%AD%EC%A0%9C%EB%8B%A8%EC%9C%84%EA%B3%84
https://www.kriss.re.kr/menu.es?mid=a10302040000